智能虚拟工厂

智能工厂虚拟仿真实验是集现代化机械制造与现代化物流仓储为一体的虚拟实验资源，运用三维仿真技术模拟真实的实验环境，让用户在虚拟的三维环境下进行实验和实训练习，使用信息网络技术对用户进行实验和实训的数据进行采集，再通过虚拟仿真实验教学管理平台进行实验课程安排和实验效果的考察，从而可以解决实验教学工作中对于大型机械设备结构原理认知学习的晦涩难懂，减少对实验设备的损坏，帮助院校改善和解决实验设备台套数的不足等，切实提高学生的实验实践能力。

在现实中的“学习工厂”运行过程中存在许多问题，如学生对于通用实践平台中的工具和小型加工机床的使用方法不正确，造成工具和加工机床的刀具损坏严重，损耗较快；贵重精密仪器使用时培训周期长，台数太少，导致学生能够动手实践的机会很少，无法深入学习仪器的使用原理和使用方法。因此建设虚拟工厂势在必行。

图12  智能工厂虚拟仿真实验

通过虚拟工厂，学生能够提前在线上学习通用实践平台的使用方法和注意事项，在实际加工中能够降低工具损耗，并能够深入学习贵重高精度的仪器操作方法，开阔学生视野，提高学生实践能力。与现实中的机械加工、物流仓储实验相比，虚拟仿真智能工厂具有以下优势：节省实验场地建设、实验设备采购、维护等巨额成本费；实验无任何危险性，不存在因操作不当对学生造成伤害的情况；传统实验室不足以进行所有实验，硬件依存性强；减少实验过程中不必要的等待时间，让学生投入更多时间精力去学习实验知识等。

方案采用虚拟现实仿真建模技术，模拟真实的学习工厂，营造出一个逼真的虚拟学习工厂。用户可以在虚拟场景中自由漫游而不受任何约束，可以将设备仪器拉至眼前，进行 360 度无死角观察。同时可针对虚拟工厂中特定的机床设备，进行设备认知并展开实训操作练习，如五轴加工中心、三坐标测量仪等主要设备。